JPH09324908A - 燃焼空気量制御方法および含水率・強熱減量計測装置 - Google Patents
燃焼空気量制御方法および含水率・強熱減量計測装置Info
- Publication number
- JPH09324908A JPH09324908A JP14336896A JP14336896A JPH09324908A JP H09324908 A JPH09324908 A JP H09324908A JP 14336896 A JP14336896 A JP 14336896A JP 14336896 A JP14336896 A JP 14336896A JP H09324908 A JPH09324908 A JP H09324908A
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- Incineration Of Waste (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 適時的確に燃焼空気量の制御を行う燃焼空気
量制御方法および含水率・強熱減量計測装置を提供す
る。 【解決手段】 乾燥汚泥の単位重量当たりの燃焼に要す
る理論空気量を求める理論式を、乾燥汚泥の強熱減量を
変数とする関数として求め、必要空気量演算回路５にお
いて、含水率・強熱減量計測装置３により計測した強熱
減量を理論式に代入して理論空気量を算出し、計測した
含水率に基づいて汚泥中の乾燥汚泥量を算出し、汚泥の
単位重量当たりの燃焼に要する汚泥燃焼必要空気量を乾
燥汚泥量と理論空気量との積として求め、求めた汚泥燃
焼必要空気量に応じて燃焼空気量を増減する。
量制御方法および含水率・強熱減量計測装置を提供す
る。 【解決手段】 乾燥汚泥の単位重量当たりの燃焼に要す
る理論空気量を求める理論式を、乾燥汚泥の強熱減量を
変数とする関数として求め、必要空気量演算回路５にお
いて、含水率・強熱減量計測装置３により計測した強熱
減量を理論式に代入して理論空気量を算出し、計測した
含水率に基づいて汚泥中の乾燥汚泥量を算出し、汚泥の
単位重量当たりの燃焼に要する汚泥燃焼必要空気量を乾
燥汚泥量と理論空気量との積として求め、求めた汚泥燃
焼必要空気量に応じて燃焼空気量を増減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥等の汚泥
を処理する焼却炉や溶融炉における燃焼空気量制御方法
および含水率・強熱減量計測装置に関する。
を処理する焼却炉や溶融炉における燃焼空気量制御方法
および含水率・強熱減量計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば下水汚泥を焼却する下水汚
泥流動床式焼却プラントにおいては、砂層の下方から流
動用空気を供給して流動床を形成し、流動床上に下水汚
泥の脱水ケーキを投入し、流動床において汚泥の粒子化
と乾燥・ガス化燃焼を行い、流動床の上方に形成するフ
リーボードにおいて二次燃焼を行っており、燃焼排ガス
などの性状を制御指標として燃焼空気量を制御するフィ
ードバック制御系を構成している。
泥流動床式焼却プラントにおいては、砂層の下方から流
動用空気を供給して流動床を形成し、流動床上に下水汚
泥の脱水ケーキを投入し、流動床において汚泥の粒子化
と乾燥・ガス化燃焼を行い、流動床の上方に形成するフ
リーボードにおいて二次燃焼を行っており、燃焼排ガス
などの性状を制御指標として燃焼空気量を制御するフィ
ードバック制御系を構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した構成
においては、汚泥の投入から燃焼までの時間と、排ガス
性状計測に必要な時間が制御において時間遅れとなって
影響し、焼却炉へ投入する汚泥における汚泥性状の変動
に対して適時的確に燃焼空気量の制御を行うことが困難
であり、制御系の安定を十分に確保できない場合があっ
た。
においては、汚泥の投入から燃焼までの時間と、排ガス
性状計測に必要な時間が制御において時間遅れとなって
影響し、焼却炉へ投入する汚泥における汚泥性状の変動
に対して適時的確に燃焼空気量の制御を行うことが困難
であり、制御系の安定を十分に確保できない場合があっ
た。
【０００４】ところで、汚泥の性状を規定する要素とし
ては、汚泥の含水率と強熱減量（以下、ＶＴＳと称す）
等があり、特に含水率の変動は汚泥の乾燥のために必要
な消費熱量が増減する因子として作用し、ＶＴＳの変動
は汚泥中の可燃分の燃焼により発生する燃焼熱量が増減
し、必要となる燃焼空気量を変化させる因子として作用
する。
ては、汚泥の含水率と強熱減量（以下、ＶＴＳと称す）
等があり、特に含水率の変動は汚泥の乾燥のために必要
な消費熱量が増減する因子として作用し、ＶＴＳの変動
は汚泥中の可燃分の燃焼により発生する燃焼熱量が増減
し、必要となる燃焼空気量を変化させる因子として作用
する。
【０００５】このために、本発明は、焼却炉で焼却する
汚泥の含水率とＶＴＳを制御指標とすることにより、適
時的確に燃焼空気量の制御を行う燃焼空気量制御方法お
よび含水率・強熱減量計測装置を提供することを目的と
する。
汚泥の含水率とＶＴＳを制御指標とすることにより、適
時的確に燃焼空気量の制御を行う燃焼空気量制御方法お
よび含水率・強熱減量計測装置を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明の燃焼空気量制御方法は、汚泥の焼却処
理ないしは溶融処理を行う炉に供給する燃焼空気量を制
御するに際し、予め経験則により、乾燥した汚泥の単位
重量当たりの燃焼に要する理論空気量を求める理論式
を、乾燥した汚泥中に占める可燃分の重量百分率である
強熱減量を変数とする関数として求め、計測手段により
炉へ投入する汚泥の含水率と強熱減量を計測し、計測し
た強熱減量を前記理論式に代入して理論空気量を算出
し、計測した含水率に基づいて炉へ投入する原汚泥中に
占める乾燥汚泥量を算出し、原汚泥の単位重量当たりの
燃焼に要する汚泥燃焼必要空気量を乾燥汚泥量と理論空
気量との積として求め、求めた汚泥燃焼必要空気量に応
じて燃焼空気量を増減するものである。
ために、本発明の燃焼空気量制御方法は、汚泥の焼却処
理ないしは溶融処理を行う炉に供給する燃焼空気量を制
御するに際し、予め経験則により、乾燥した汚泥の単位
重量当たりの燃焼に要する理論空気量を求める理論式
を、乾燥した汚泥中に占める可燃分の重量百分率である
強熱減量を変数とする関数として求め、計測手段により
炉へ投入する汚泥の含水率と強熱減量を計測し、計測し
た強熱減量を前記理論式に代入して理論空気量を算出
し、計測した含水率に基づいて炉へ投入する原汚泥中に
占める乾燥汚泥量を算出し、原汚泥の単位重量当たりの
燃焼に要する汚泥燃焼必要空気量を乾燥汚泥量と理論空
気量との積として求め、求めた汚泥燃焼必要空気量に応
じて燃焼空気量を増減するものである。
【０００７】また、本発明の含水率・強熱減量計測装置
は、原汚泥の含水率と強熱減量とを計測する計測手段を
なすものであって、原汚泥を適当量の試料として採取す
る採取部と、試料を乾燥工程と強熱灰化工程との２段階
にわたって加熱処理するとともに、少なくとも各工程の
前後において試料の重量を計量する加熱・計量部と、試
料の廃棄を行う廃棄部とを備えたものである。
は、原汚泥の含水率と強熱減量とを計測する計測手段を
なすものであって、原汚泥を適当量の試料として採取す
る採取部と、試料を乾燥工程と強熱灰化工程との２段階
にわたって加熱処理するとともに、少なくとも各工程の
前後において試料の重量を計量する加熱・計量部と、試
料の廃棄を行う廃棄部とを備えたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、汚泥を焼却処理する構成に
おける制御系を示すブロック線図であるが、処理方法と
しては焼却処理に限らず、溶融処理に適用することもで
きる。
基づいて説明する。図１は、汚泥を焼却処理する構成に
おける制御系を示すブロック線図であるが、処理方法と
しては焼却処理に限らず、溶融処理に適用することもで
きる。
【０００９】図１において、脱水ケーキ１は前工程にお
いて汚泥を脱水処理したものであり、焼却炉２は流動床
炉にて構成するものであるが、他の形式の焼却炉であっ
ても良い。脱水ケーキ１は、焼却炉２への搬送途上にお
いてサンプリングした後に、焼却炉２へ投入する。サン
プリングした脱水ケーキ１は、含水率・強熱減量計測装
置３において含水率およびＶＴＳ（強熱減量）を計測す
る。含水率・強熱減量計測装置３の構成は後に詳述す
る。
いて汚泥を脱水処理したものであり、焼却炉２は流動床
炉にて構成するものであるが、他の形式の焼却炉であっ
ても良い。脱水ケーキ１は、焼却炉２への搬送途上にお
いてサンプリングした後に、焼却炉２へ投入する。サン
プリングした脱水ケーキ１は、含水率・強熱減量計測装
置３において含水率およびＶＴＳ（強熱減量）を計測す
る。含水率・強熱減量計測装置３の構成は後に詳述す
る。
【００１０】含水率・強熱減量計測装置３で計測した含
水率およびＶＴＳは、パーソナルコンピュータ等により
構成する演算装置４に制御指標として入力する。このと
き、焼却炉２に供給する燃料オイルのオイル使用量も制
御指標として演算装置４に入力する。演算装置４は必要
空気量演算回路５において、含水率、ＶＴＳ、オイル使
用量を制御指標として単位重量当たりの脱水ケーキ（汚
泥）１を燃焼するに要する必要空気量Ａ１を算出する。
水率およびＶＴＳは、パーソナルコンピュータ等により
構成する演算装置４に制御指標として入力する。このと
き、焼却炉２に供給する燃料オイルのオイル使用量も制
御指標として演算装置４に入力する。演算装置４は必要
空気量演算回路５において、含水率、ＶＴＳ、オイル使
用量を制御指標として単位重量当たりの脱水ケーキ（汚
泥）１を燃焼するに要する必要空気量Ａ１を算出する。
【００１１】以下に、必要空気量の算出手順を説明す
る。図２に示すように、含水率・強熱減量計測装置３
は、始めに、脱水ケーキ１からサンプリングした汚泥の
原汚泥重量ａを計測する。その後に１０５〜１１０℃の
加熱温度下で乾燥を行って水分を蒸発させ、蒸発残留物
の乾燥物重量ｂを計測する。計測した原汚泥重量ａと乾
燥物重量ｂとから次式に基づいて含水率（％）を求め
る。
る。図２に示すように、含水率・強熱減量計測装置３
は、始めに、脱水ケーキ１からサンプリングした汚泥の
原汚泥重量ａを計測する。その後に１０５〜１１０℃の
加熱温度下で乾燥を行って水分を蒸発させ、蒸発残留物
の乾燥物重量ｂを計測する。計測した原汚泥重量ａと乾
燥物重量ｂとから次式に基づいて含水率（％）を求め
る。
【００１２】 含水率（％）＝［（ａ−ｂ）／ａ］×１００ その後に６００±２５℃の加熱温度下で強熱灰化を行っ
て可燃分をガス化し、強熱残留物の灰重量ｃを計測す
る。計測した灰重量ｃと乾燥物重量ｂとから次式に基づ
いて乾燥試料中のＶＴＳ（％）を求める。
て可燃分をガス化し、強熱残留物の灰重量ｃを計測す
る。計測した灰重量ｃと乾燥物重量ｂとから次式に基づ
いて乾燥試料中のＶＴＳ（％）を求める。
【００１３】 ＶＴＳ（％）＝［（ｂ−ｃ）／ｂ］×１００ 一方、予め経験則により、乾燥した汚泥の単位重量当た
りの燃焼に要する理論空気量を算出する理論式を、乾燥
した汚泥中に占める可燃分の重量百分率である強熱減量
を変数とする関数として求める。
りの燃焼に要する理論空気量を算出する理論式を、乾燥
した汚泥中に占める可燃分の重量百分率である強熱減量
を変数とする関数として求める。
【００１４】
【数１】
【００１５】先に計測した強熱減量：ＶＴＳ（％）を理
論式に代入し、理論空気量（乾燥空気量ＡDF）を算出す
る。一方、計測した含水率（％）に基づいて焼却炉２へ
投入する汚泥中に占める乾燥汚泥量ＳD を算出し、汚泥
の単位重量当たりの燃焼に要する汚泥燃焼必要空気量Ａ
２を乾燥汚泥量ＳD と理論空気量ＡDFとの積として求め
る。一方、現在のオイル使用量からオイル燃焼必要空気
量Ａ３を算出し、汚泥燃焼必要空気量Ａ２とオイル燃焼
必要空気量Ａ３から必要空気量Ａ１を算出し、この必要
空気量Ａ１を、制御量の温度設定値、空気量設定値を算
出するコントローラ６へ入力する。コントローラ６は必
要空気量Ａ１に基づいて焼却炉２へ供給する燃焼空気量
Ａ４を算出する。コントローラ６には、必要空気量Ａ１
以外にも、制御のための計測項目として計測した、現在
の温度、現在の空気量、酸素濃度、ＮＯX 濃度、ＣＯ濃
度を入力している。
論式に代入し、理論空気量（乾燥空気量ＡDF）を算出す
る。一方、計測した含水率（％）に基づいて焼却炉２へ
投入する汚泥中に占める乾燥汚泥量ＳD を算出し、汚泥
の単位重量当たりの燃焼に要する汚泥燃焼必要空気量Ａ
２を乾燥汚泥量ＳD と理論空気量ＡDFとの積として求め
る。一方、現在のオイル使用量からオイル燃焼必要空気
量Ａ３を算出し、汚泥燃焼必要空気量Ａ２とオイル燃焼
必要空気量Ａ３から必要空気量Ａ１を算出し、この必要
空気量Ａ１を、制御量の温度設定値、空気量設定値を算
出するコントローラ６へ入力する。コントローラ６は必
要空気量Ａ１に基づいて焼却炉２へ供給する燃焼空気量
Ａ４を算出する。コントローラ６には、必要空気量Ａ１
以外にも、制御のための計測項目として計測した、現在
の温度、現在の空気量、酸素濃度、ＮＯX 濃度、ＣＯ濃
度を入力している。
【００１６】図３〜図４に示すように、含水率・強熱減
量計測装置３は、採取部７と加工部８と加熱・計量部９
と廃棄部１０と搬送装置１１からなり、加熱・計量部９
は臭気除去装置１２を有している。加工部８、搬送装置
１１、臭気除去装置１２は、必要に応じて適宜に設置す
るものであり、これらの要素がない構成とすることも可
能である。採取部７は脱水ケーキ１からサンプリングし
た汚泥を適当量の試料Ｔとして供給し、加工部８は、プ
レスやヘラ等により試料Ｔを均一な厚みに整形する。加
熱・計量部９は試料Ｔをハロゲンランプ等の加熱源によ
って乾燥工程と強熱灰化工程との２段階にわたって加熱
処理するとともに、少なくとも各工程の前後において試
料Ｔの重量を計量し、その値を演算装置４に制御指標と
して入力する。搬送装置１１は採取部７と加工部８と加
熱・計量部９と廃棄部１０の間において試料Ｔの移送を
行う。臭気除去装置１２は加熱・計量部９で発生する異
臭を活性炭等により除去するものである。
量計測装置３は、採取部７と加工部８と加熱・計量部９
と廃棄部１０と搬送装置１１からなり、加熱・計量部９
は臭気除去装置１２を有している。加工部８、搬送装置
１１、臭気除去装置１２は、必要に応じて適宜に設置す
るものであり、これらの要素がない構成とすることも可
能である。採取部７は脱水ケーキ１からサンプリングし
た汚泥を適当量の試料Ｔとして供給し、加工部８は、プ
レスやヘラ等により試料Ｔを均一な厚みに整形する。加
熱・計量部９は試料Ｔをハロゲンランプ等の加熱源によ
って乾燥工程と強熱灰化工程との２段階にわたって加熱
処理するとともに、少なくとも各工程の前後において試
料Ｔの重量を計量し、その値を演算装置４に制御指標と
して入力する。搬送装置１１は採取部７と加工部８と加
熱・計量部９と廃棄部１０の間において試料Ｔの移送を
行う。臭気除去装置１２は加熱・計量部９で発生する異
臭を活性炭等により除去するものである。
【００１７】この構成により、搬送装置１１が採取部７
と加工部８と加熱・計量部９と廃棄部１０の間において
試料Ｔの移送を行い、各部が各部が各々に機能すること
によって、試料Ｔの含水率（％）およびＶＴＳ（％）を
自動的に計測することができ、ハロゲンランプ等の放射
加熱による乾燥・強熱灰化を行うことにより、短時間
（１時間以内）に含水率（％）およびＶＴＳ（％）を計
測することができ、リアルタイムに近い適時な燃焼空気
量の制御を行うことができる。
と加工部８と加熱・計量部９と廃棄部１０の間において
試料Ｔの移送を行い、各部が各部が各々に機能すること
によって、試料Ｔの含水率（％）およびＶＴＳ（％）を
自動的に計測することができ、ハロゲンランプ等の放射
加熱による乾燥・強熱灰化を行うことにより、短時間
（１時間以内）に含水率（％）およびＶＴＳ（％）を計
測することができ、リアルタイムに近い適時な燃焼空気
量の制御を行うことができる。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、汚
泥の強熱減量に基づいて汚泥の単位重量当たりの燃焼に
要する汚泥燃焼必要空気量を求め、求めた汚泥燃焼必要
空気量に応じて燃焼空気量を増減するので、焼却炉へ投
入する汚泥における汚泥性状の変動に対して適時的確に
燃焼空気量の制御を行うことができ、制御系の安定確保
に加えて燃焼の安定、公害の低減、省エネルギー化を図
ることができる。また、含水率・強熱減量計測装置によ
り、汚泥の含水率（％）およびＶＴＳ（％）を自動的に
短時間に計測することができ、リアルタイムに近い適時
な燃焼空気量の制御を行うことができる。
泥の強熱減量に基づいて汚泥の単位重量当たりの燃焼に
要する汚泥燃焼必要空気量を求め、求めた汚泥燃焼必要
空気量に応じて燃焼空気量を増減するので、焼却炉へ投
入する汚泥における汚泥性状の変動に対して適時的確に
燃焼空気量の制御を行うことができ、制御系の安定確保
に加えて燃焼の安定、公害の低減、省エネルギー化を図
ることができる。また、含水率・強熱減量計測装置によ
り、汚泥の含水率（％）およびＶＴＳ（％）を自動的に
短時間に計測することができ、リアルタイムに近い適時
な燃焼空気量の制御を行うことができる。
【図１】本発明の実施形態における燃焼空気量制御方法
を示すブロック線図である。
を示すブロック線図である。
【図２】同実施形態における含水率および強熱減量の計
測手順を示す模式図である。
測手順を示す模式図である。
【図３】同実施形態における含水率・強熱減量計測装置
の構成を示す模式図である。
の構成を示す模式図である。
【図４】図３の平面図である。
【符号の説明】 １ 脱水ケーキ ２ 焼却炉 ３ 含水率・強熱減量計測装置 ４ 演算装置 ５ 必要空気量演算回路 ６ コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉野 有司 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内
Claims (2)
- 【請求項１】 汚泥の焼却処理ないしは溶融処理を行う
炉に供給する燃焼空気量を制御するに際し、予め経験則
により、乾燥した汚泥の単位重量当たりの燃焼に要する
理論空気量を求める理論式を、乾燥した汚泥中に占める
可燃分の重量百分率である強熱減量を変数とする関数と
して求め、計測手段により炉へ投入する汚泥の含水率と
強熱減量を計測し、計測した強熱減量を前記理論式に代
入して理論空気量を算出し、計測した含水率に基づいて
炉へ投入する原汚泥中に占める乾燥汚泥量を算出し、原
汚泥の単位重量当たりの燃焼に要する汚泥燃焼必要空気
量を乾燥汚泥量と理論空気量との積として求め、求めた
汚泥燃焼必要空気量に応じて燃焼空気量を増減すること
を特徴とする燃焼空気量制御方法。 - 【請求項２】 原汚泥の含水率と強熱減量とを計測する
計測手段をなすものであって、原汚泥を適当量の試料と
して採取する採取部と、試料を乾燥工程と強熱灰化工程
との２段階にわたって加熱処理するとともに、少なくと
も各工程の前後において試料の重量を計量する加熱・計
量部と、試料の廃棄を行う廃棄部とを備えたことを特徴
とする含水率・強熱減量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14336896A JPH09324908A (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | 燃焼空気量制御方法および含水率・強熱減量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14336896A JPH09324908A (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | 燃焼空気量制御方法および含水率・強熱減量計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09324908A true JPH09324908A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=15337166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14336896A Pending JPH09324908A (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | 燃焼空気量制御方法および含水率・強熱減量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09324908A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108896428A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-11-27 | 中国建材检验认证集团股份有限公司 | 一种样品烧失量的测定方法 |
| CN117232246A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-12-15 | 北控水务(中国)投资有限公司 | 一种应用于污泥干化工艺的自动烘干方法、系统、终端及存储介质 |
-
1996
- 1996-06-06 JP JP14336896A patent/JPH09324908A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108896428A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-11-27 | 中国建材检验认证集团股份有限公司 | 一种样品烧失量的测定方法 |
| CN117232246A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-12-15 | 北控水务(中国)投资有限公司 | 一种应用于污泥干化工艺的自动烘干方法、系统、终端及存储介质 |
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